泵与泵站第五版课后答案

1、无需财富值下载P107习题】如图2l(M所示的泵装置。泵从一个密闭水箱抽水，输入另一密闭水箱，水箱内的水 面与泵轴齐平试问：(1) 该泵装置的静扬程H&Y (m)(2) 泵的吸水地形髙度(m)(3) 泵的压水地形高度= ? (m)以泵轴为0-0线，大气压Pa=1 atm 出水水箱测压管水头:出=( -4)灯0 =(3- 1)x10 = 20加进水水箱测压管水头:H2 = (P2-Pa)X 10 =(0.8 - l)x 10 = -2m (“-”表示在泵轴以下)H 丸=/,-H2 =20-(-2) = 22m(2)泵的吸水地形高度：H肿H=2m(3)泵的压水地形高度：% =Hi=20m2三台泵三

2、种抽水装建如图2-105 (a). (6)、(c)所示。三台泵的泵轴都在同一标高 上，其中(6). (c)装置的吸水箱是密闭的.(a)装登吸水井是敞开的。图2J05三种抽水装置试问要使 S = % = S时，则如图 2-105 中 A7a = ? (m); P“？ (atm) 【2】.解答：如图(a), HK(a = 3m据题意：Hu(b = HU(C = Hssa = 3,n以泵轴为基准面(1 ) 6水泵位置水头：Zh = Hab水泵吸水池测压管水柱高度：h =(0.5-l)x 10 = -5m6水泵吸水池测压管水头:Hw =Zb+/i = HA+(r5)m6水泵施=0 - H测=0 - (

3、H 4 - 5)= 5 -心=3加解得：Ha= 2m(2) c水泵位置水头：乙=-5/ (在泵轴以下)C水泵吸水池测压管水柱高度：/ = (/.-1)x10 = 10/； -10水泵吸水池测压管水头H= Zc + = 一5 + 10匕 一 10 = 10. 15(w)C 水泵 %)=0_H测=0-(10作-15) = 15-104 = 3m H解得：Pc = 1.2alm泵流fi()=160L/s,管道均采用铸铁管，吸水及压水管道中的局部水头损失假设各为lm。 吸水管：管径= 400min,长度l = 30ni;压水管:管径 久=350mm,长度l2 = 200m;泵的效率 厂70%,其他标高

4、值如图2-106所示。试问：(1) 根据给定的流量和管径，查给水排水设计手册第一册, 得：吸水管沿程水头损失系数Z,=5.7%o 压水管沿程水头损失系数人=11.6%0 真空表读数：弘,=+级+舊- (见P24,公式2-30) 真空表安装在泵轴处，分贝U： Hv=Hxs+hs + -2g计算水泵的吸水管流速：“牛急=册可皿泵吸水地形高度：Hsx =35-32 = 3加吸水管水头损失:工人=Hd(MPa) f和密度成正 比，当 = 1.3卩水时，则乙变为原来的倍。（3）以吸水池水面为基准面吸水池和高位水池的高度差：Z = 48/n高位水池的测压管内液柱高度：h =仝二仝=1皿匕1（）空二1）=

5、7.伽 PfiW 水 g静扬程:Hr =Z + /?=48 + 7.9 = 55.9/h7. 试从概念上区分水箱自由出流时，测压管水头线与管道水头损失特性曲线间的不同7J.解答：测压管水头：H = Z + pghZ位置水头对测压管内水柱高度（压强水头）管道水头损失： = h2-h.（计算段前后测压管水头差）-SQ1测压管水头线：沿程测压管水头的连线，以管道长度为横坐标，测压管水头高度为纵坐标，绘制测压管水头线，曲线趋势是下降。 管道水头损失特性曲线：以流量为横坐标，管道水头损失为纵坐标，绘制曲线，曲线的趋势为上升。8. 在图Z109所示的泵装进上，在出水闸阀前后装人、8两只压力表，在进水口处装

6、上一 只真空表C,并均相应地接上测压管。现问：【8】.解答：如图，则，A表显示的为水泵压力表读数，C表显示为水泵真空表 读数，B点显示为闸阀后的压力表读数。(1) A、B读数一样，测压管水面高度一样。因为：闸阀全开，阀门前后的水头损失不计，则A、B点压力 相同。(2) A表读数增大，B表读数减小，A测压管水面高度增加，B测 压管水面高度减小。因为：闸阀关小，流量减小。水泵的工况点向流量0减小，扬程增大的方向移动。水泵的总扬程H=HV+Hd ,真空表读数心血+如右闸阀关小时，流量减小则工心减小，巾减小，血不变，则乩读数减小，而总扬程H是增大的，因此是增大的，即 A表读数增大。闸阀关小，闸阀段的水

7、头损失增大，则A、B压力表(或测压 管高度)之差即为闸阀段的水头损失。B点的压力表读数亦可表示为 H加+工的闸阀关小，流量减小，工尬=SbQ减小，H加不变，则B 点的压力表读数减小，对应的测压管水面高度减小。(3) C表读数减小，C比压管水面高度增加。因为：如(1)问中，读数减小，即C表读数减小。又因为C表处为负压，C表读数减小，对应的测压管水面高度增加。9.解答:(1)不一定。因为可能调节出水泵的高效段，贝U,水泵的效率降低O(1) 一样。因为：总扬程H = H討+口。两种情况，静扬程H寸一样，水头损失一样，则总扬程一样。(2) 水泵装置的总扬程增加，则水泵的工况点向流量减小、扬程 增加的方

8、向移动，水泵的轴功率降低，电耗减小。因为：静扬程HsJ曾加，则总扬程增加。其管道特性曲线变化 如图O【12】.解答：12试从比例律的内涵说明泵站中采用调运运行的16大意义。意爻：，和定速运行时水泵工作的高效段相比，通过调速运行，水 泵形成了一系列的曲线，对应着一系列的高效段，从而将一个泵 的高效工作段扩展为一个高效区，大大扩展了水泵的高效工作范围。 从而有效的解决了供水过程中，水量逐时变化情况下，水泵的高效、 节能工作的问题。13 .斤军答：13试归纳调速运行的优点以及需要注愈的爭项。优点：(1)保持管网等压供水(即静扬程不变)；(2)节能注意：(1)调速后的转速和水泵的临界转速不能重合、接近

9、或成 倍数。(2) 调速不能超过泵的额定转速，即一般不轻易调高。(3) 为了节约投资，一般采用定速泵和调速泵并联工作。(4) 泵的调速范围应该保证调速泵和定速泵的工况都在高效 段运行。14. 同一台泵，在运行中转速由变为血，试问其比转数从值是否发生相应的变化？为 什么？-14 ,解答：比转速不变。因为调速后满足比例率：色=乞,Q2 n2比转速心=3.65 比转速:何2 ? .65/ 3.63.3 -415. 在产品试制中，一台模型离心泵的尺寸为实际泵的+倍，并在转速n=730r/min时进 行试验。此时楚岀模型泵的设计工况出水场程/m = 0.8me如果榄型泵与实际 泵的效率相等。试求：实际泵

10、在n = 960r/min时的设计工况流量和扬程。151解答：据已知：比例尺兄=牛=,=0.8/rz, Q, =llL/5,730/7min实际泵吆=960r/min根据相似律：直实则：实际泵流量:11X960 =926川 4 - 0.8X9602x730250m,16清理仓库时，找岀一台旧的BA型泵，从其模糊的铭牌上，可看出：Q = 3217s, H = nx2900r/mint JV=：229kW, 7 = 68.5%0 试绘制其QN、Q叨性能曲线。16.解答:该水泵的比转速：3.65ndQ3.65 x 2900 V（H）32.八八 f =；= lOOr/nunH4参考P54,=100r/

11、min的相对性能曲线,铭牌上参数即为：Q=32Us ,仏=50加，N=229kw, %=6&5%根据公式：Q = Q Q。H = J7 HN = N-N()17.在美国文献中报导了一份n,= 1800的离心泵的试验资料，间该泵折算为我国采用的 单位时，其比转数n.= ?17 .解答：nx = 0.0706 x 1800 = 127 r / min我国的比转速为美国的倍，日本的倍。1&某循环泵站中，夏季为一台12SM9型离心泵工作，泵叶轮直径D2 = 290mm,管路中 阻力系数S = 225s2/m5,挣扬程Afsr = 14m0到了冬季，用水註减少了，该泵站须减少12%的 供水量，为了节电，

12、到冬季拟将另一备用叶轮切小后装上使用。问：该备用叶轮应切削外径 百分之几？18 .解答：12Sh-19水泵的特性曲线见P60,图2-50据题意，已知：= i4m , S = 225.y2/m5, i = 290mm则其管道特性曲线为：H = Hsr+h = Hst +SQ2 =14 + 225Q1绘制：管道特性曲线(0-功)Q (L/s)150175200225250Q (m3/s)Hte-S/O曲线交(Q-H)曲线于A点，A点即为水泵的工况点，对应 流量为Qa=195L/s,扬程出二22. 8m。流量减少12%,则减少后流量为Q8= (1-12%) X196=171.6L/s, 扬程为號=1

13、4+2250=20.6/,其工况点移动到B (,)点其等效率曲线系数：经=_ = 700 (孑/小00.17162等效率曲线：H=kQ2 =70002绘制：等效率曲线H=kQ2Q (L/s)150175200225250Q (m3/s)HH=kQ2曲线过B点，交(Q-H)曲线于3点，3点即为水泵对应B点的相似工况点,对应流量为e .=185L/s,扬程H =24. 0moBBO D 根据切削律：H切削后叶轮直径:2厂% 罟 290 = 267B切削量：D X100% = 290 26 X100% = 7.9%029019.如果说，在学本课程前，你对着一台离心泵的铭牌，可以直接说出它能打多少水，

14、扬程是多高。那么，现在对于这个问题，你将如何回答？为什么？【19】.解答：铭牌的参数为泵设计工况时的参数，即水泵的水力效 率最高时的工作参数。因此在描述水泵性能时，应该强调前提是在设 计工况时，泵能打多少水，扬程多高。21.某机场附近一个工厂区的给水设施如图2412所示。已知：采用一台14SA-10 S离心泵工作，转速n = 145OT/min叶轮直径D = 466mm,管道胆.力系数=： 2OOs2/m5, SK = 130s2/ n?,试问：21.解答:(1)相当于水泵和水箱联合供水的工作方式。14SA-10泵特性曲线见P32o 以吸水池水面为基准面。密闭高位水箱的测压管水头为：比=(12

15、3.0-100)+(3.5-1)x10 = 48加B 点测压管水头为：Hh =(120-100)+(12 + 2 x 4) = 40/?/水泵特性曲线折引至qb 点， 折引后：H=H-hAli=H-SABQ2 =H-2OOQ2水池供水特性曲线折引到 B 点：H； = Hc -工 =比 -SbcQ2 =48-13002绘制：水泵折引后特性曲线(Q-H)Q (L/s)080160240320400Q (m3/s)0H727776736959皿0H72绘制：高位水池供水折引后特性曲线(Q-H)Q (L/s)080160240320400Q (m3/ s)0484848484848工0H48绘制：血=

16、40直线，交（Q-Hc）于C点，则C点对应的流量 0c=245L/s为高位水箱的出流流量，交于A点，过A点做 纵轴平行线，交（Q-H）于A点，A点即为水泵的工况点，对应流 量为Qa=350L/s ,扬程出二65m。（图1）（2）相当于水泵同时向两个水箱供水的问题。如上图，绘制：水泵折引后特性曲线（Q-H）绘制：=40直线，交(Q-H)于A点，过A点做纵轴 平行线，交(Q-H)于A点，A点即为水泵的工况点，对应流量 为 Qa二350L/S，扬程 HA=65mo水泵到水池C的流量：Qc=Q.-Qb =350-40 = 310厶/s（图2）22.24弘19型离心泵的铭牌上注明：在抽升20T水温的水时，/. = 2.5m0现问：(1)该泵在实际使用中，是否其泵吸入口的真空表值乩，只要不大于2.5mH2O,就能够 保证该泵在运行中不产生气蚀？【22】.解答：（1）不是。因为：允许吸上真空高度为真空表读数乩的极限值。要求满足 Hv Hs ,能够保证水泵不产生气蚀。水泵的允许吸上真空高度受的提升液体的水温、实际地点 的气压影响。水泵铭牌上的参数/二2.5m是水泵在标准状态下（即 水温20C,气压为1atm）的允许吸上真空高度。当水泵在标准状态 下工作时，H、 H,即y. 2.5?H,O ,即能保证不产生气蚀，但是当水 泵不在标准状态下工作时，需要对怡进行修